근육 세포는 세포외 기질(ECM)로 알려진 거미줄과 같은 구조에 내장되어 있습니다. ECM(세포외 기질)은 탄수화물(당단백질이라고 함)과 연결된 많은 종류의 단백질을 포함한 분자의 복잡한 혼합물입니다. 당단백질은 근 수축력을 골격에 전달하고, 개별 근육 세포를 서로 연결하며, 세포 사이에 신호를 전송하고, 발달과 수리를 촉진하는 등 ECM(세포외 기질)에서 여러 가지 역할을 합니다. 많은 선천성 근이영양증은 당단백질 자체 또는 당단백질을 생성하는 효소의 돌연변이 때문입니다. 선천성 근이영양증의 한 그룹은 ECM(세포외 기질)의 핵심 당단백질인 단백질 알파-디스트로글리칸에 당 분자를 첨가하는 유전자의 돌연변이 때문입니다.
돌연변이로 인한 당단백질의 손실은 정상적인 근육 기능을 방해합니다. 대부분의 선천성 근이영양증 유발 돌연변이의 결과는 정상 수축으로 인한 세포 손상에 대한 민감성 또는 손상을 복구하는 능력 또는 그 두가지 모두의 감소입니다.
왜 선천성 근이영양증이 다른 종류의 근이영양증보다 근육 약화를 더 일찍 일으키는지 알 수는 없습니다. 한 가지 가능성은 선천성 근이영양증에 영향을 받는 근육 단백질이 유아의 근육 발달 초기에 요구되는 반면, 다른 근이영양증과 연결된 근육 단백질은 어린 시절에 근육이 많이 사용되기 시작할 때까지 중요하지 않다는 것입니다.
선천성 근이영양증의 근육 약화가 더 일찍 시작된다고 해서 선천성 근이영양증이 다른 형태의 근위축보다 자동적으로 더 심각하지는 않다는 점에 유의해야 합니다. 근육 약화의 정도와 속도는 선천성 근이영양증의 형태와 아이별로 다양합니다.
선천성 근이영양증의 근육 약화가 더 일찍 시작된다고 해서 선천성 근이영양증이 다른 형태의 근위축보다 자동적으로 더 심각하지는 않다는 점에 유의해야 합니다. 근육 약화의 정도와 속도는 선천성 근이영양증의 형태와 아이별로 다양합니다.
1990년대 중반, 연구원들은 메로신이라고 불리는 단백질의 결핍과 현재 라미닌211 이라고 불리는 것이 적어도 일부 선천성 근이영양증의 근본적인 원인이라는 것을 발견했습니다. 메로신은 보통 근육 세포를 (핫도그의 피부처럼) 기저층이라고 불리는 구조에 고정시킵니다.
의사들은 선천성 근이영양증을 “메로신 결핍” 또는 “메로신 양성”으로 분류하기 시작했습니다. 메로신 유전자는 염색체6에 있습니다.
20세기가 끝나자 연구원들은 현재 울리히 선천성 근이영양증으로 알려진 울리히의 질병이 라미닌211이 발견되는 지역에 위치한 밧줄 같은 단백질인 콜라겐6의 부족으로 인한 것이라고 의심하기 시작했습니다.
근육 섬유를 지원하는 콜라겐6은 아마 라미닌211과의 연결을 통해 근육 세포에 영향을 미칠 것입니다. 라미닌211은 다시 인테그린 또는 디스트로글리칸이라는 두 가지 다른 단백질 중 하나를 통해 근육 세포에 연결됩니다.
디스트로글리칸은 근육 세포의 외부 표면을 설탕 분자로 만든 가지를 통해 외부 구조와 연결시켜 표면에서 튀어나와 라미닌에 달라붙게 합니다.
가지 구조는 왜 그렇게 많은 다양한 유전자의 돌연변이가 모두 선천성 근이영양증을 일으키는 것처럼 보이는지 설명하는데 도움이 됩니다. 이 단백질들은 각각 “당 코팅”(당화) 디스트로글리칸의 과정에 다른 방식으로 도움이 됩니다. 후쿠야마 선천성 근이영양증, 산타부오리 근육-눈-뇌 질환, 워커-워버그 증후군과 같은 여러 형태의 선천성 근 디스트로피는 이러한 당화 단백질의 결함에서 발생합니다.
위의 그림은 이러한 단백질들 사이의 물리적 관계를 보여줍니다.
선천성 근이영양증을 이해하고 분류하는데 수년에 걸쳐 진행된 진행 상황에 대해 자세히 알아보려면 선천성 근이영양증에 목표를 가지고 Insights from pediatric neurologist Carsten Bönnemann(소아과의 신경과 의사 카스텐 뵈네만) 그리고 Connecting the Dots: Research shows congenital MDs have roots outside cells를 읽으십시오.
선천성 근이영양증의 유전 유형은 무엇입니까?
선천성 근이영양증은 중요한 근육 단백질에 영향을 미치는 유전적 결함에 의해 발생합니다. 대부분의 형태의 선천성 근이영양증은 상염색체 열성 유형으로 유전됩니다.
간단히 말해서, 질병이 열성인 경우, 결함이 있는 유전자(각 부모로부터 하나)의 두 복사본이 질병을 생산하는데 필요합니다. 각각의 부모는 유전자 결함의 매개체일 것입니다. 그러나 보통은 그 병을 앓지 않을 것입니다.
질병이 지배적이라면, 그 질병을 일으키기 위해서는 유전적 결함의 사본 하나만 필요합니다. 유전자 결함이 있는 사람은 누구나 질병 증상을 가지고 있으며 이 장애를 아이들에게 전염시킬 수 있습니다.
근이영양증은 “갑자기” 발생했던 것으로 보이는 경우가 많지만, 실제로는 부모 중 한 명 또는 두 명이 모르는 사이에 유전적 돌연변이 운반자일 수도 있습니다. 많은 부모들은 그들이 그 병에 걸린 아이를 갖기 전까지는 그들이 질병의 매개체라는 것을 알지 못합니다.